Het was een onwaarschijnlijk geval, omdat een Apollo-commandoschip duizenden kilometers van de aarde werd uitgeschakeld. Het bleek toevallig om een dergelijke situatie te hebben overwogen, maar Apollo 9 hoefde niet het soort manoeuvreren uit te voeren onder de talloze omstandigheden waarmee Apollo 13 werd geconfronteerd.
Sturen was een van de cruciale bedreigingen voor Jim Lovell en zijn bemanning. Zonder de stuwraketten van het commandoschip om te sturen, waren alleen de landers beschikbaar en het was een enorme uitdaging om met de kreupele Apollo 13-ruimtevaartuigstapel te vliegen en deze op het juiste traject te houden.
Tijdens een normale missie zorgden de computers van het schip voor een groot deel van de navigatie, maar de Apollo 13-bemanning moest 'met de hand' vliegen. De Command Module was uitgeschakeld en vanwege het beperkte batterijvermogen van de LM moesten de meeste systemen worden uitgeschakeld, dus zelfs back-upaandrijving en navigatiefuncties waren niet beschikbaar. Lovell had moeite om het logge tweevoertuig onder controle te krijgen.
Het stuur van de lander was zo gemaakt dat het alleen de massa en het zwaartepunt aankan. Nu moest het de hele assemblage besturen, inclusief de dode massa van de Command and Service Module en de lander. Vervolgens kwam er zuurstof uit de beschadigde tanks in de SM. Dit alles heeft ertoe bijgedragen dat de stapel door verdraaiingen van pitch, roll en yaw is gekomen.
In zijn baanbrekende boek 'A Man on the Moon' legde auteur Andrew Chaikin het tafereel bondig vast:
Zelfs nu spuwde zuurstof van Odyssey's zijde als bloed van een met harpoen behandelde walvis. Het ontsnappende gas gedroeg zich als een kleine raket en vocht tegen Lovells inspanningen om het samengevoegde vaartuig - dat de astronauten 'de stapel' noemden - te stabiliseren met de stuwraketten van Waterman. Lovell ontdekte al snel dat het vreemd en onhandig was om de stapel vanaf de lander te proberen te besturen, zoals het sturen van een geladen kruiwagen door de straat met een lange bezemsteel. Toen hij de handbediening aanstootte, wiebelde het samengevoegde vaartuig onvoorspelbaar. Het was, zou Lovell later zeggen, alsof hij helemaal opnieuw moest leren vliegen. En hij moest snel leren, want als hij het ruimtevaartuig ongecontroleerd liet drijven, bestond het gevaar dat een van de gyroscopen van Waterman zou worden geïmmobiliseerd - een aandoening die cardanische vergrendeling wordt genoemd en die de uitlijning van het navigatieplatform zou verpesten. Zonder een manier om de sterren te zien, zou er geen hoop zijn om het opnieuw uit te lijnen….
"Ik kan die verdomde uitrol niet verdragen," zei Lovell. Gedurende de volgende 2 uur worstelde Lovell met zijn logge vaartuig, terwijl de tijd voor de vrije terugkeer naderde. Hij vroeg zich af of Waterman ze naar huis zou kunnen wijzen en of het lang genoeg zou duren om ze daar te krijgen. Lovell en zijn bemanning waren de eerste astronauten geworden die de zeer reële mogelijkheid hadden om in de ruimte te sterven.
Uit "A Man on the Moon", hoofdstuk 7, "The Crown of an Astronaut’s Career"
door Andrew Chaikin
Gebruikt met toestemming.
Een van de items die in de oorspronkelijke "13 Things That Saved Apollo 13" werden besproken, was hoe geschikt rookie Apollo-bemanningslid Jack Swigert was voor de Apollo 13-missie, omdat hij in feite ‘schreef het boek’ over storingen in de Command Module. Evenzo, zegt NASA-ingenieur Jerry Woodfill, was het vermogen van commandant Jim Lovell als stuurman van Apollo 13.
"Er worden vaak verhalen verteld over Lovell's vaardigheden als marinevlieger", zei Woodfill, "het landingsdek van vliegdekschepen in het donker laten landen met een slecht functionerende vertoning, of in door stormen geteisterde zeeën."
Het was een uitdaging om de daalsnelheid en houding van vliegtuigen te kunnen beoordelen met betrekking tot een met golven gegooid vliegdek. Woodfill zei dat dit ideaal getrainde Lovell was voor het vermijden van cardanische vergrendeling op Apollo 13.
"Gimbal-lock betekende dat het geleidingssysteem zijn computer niet langer kon vertrouwen", legt Woodfill uit. "De orthogonale gyroscopen (gyroscopen) van het geleidingssysteem beoordeelden de mate van pitch, roll en yaw. Gimbal-lock overschreed het vermogen van het systeem om de positie te meten. Zo'n geval kan worden vergeleken met de banden van een auto die op een ijzige weg slipt. Sturen wordt in zo'n geval bijna nutteloos. ”
Historicus en journalist Amy Shira Teitel plaatste onlangs deze video met betrekking tot cardanische vergrendeling en Apollo 13:
Later kwam er een tweede verschrikkelijke 'stuur'-uitdaging voor Lovell en zijn bemanning. Apollo-schepen hadden een roterende manoeuvre nodig om hun langste as, bekend als Passive Thermal Control (PTC), bijgenaamd de rotisserie, om een deel van het ruimtevaartuig te beschermen tegen continu bakken door de zon. Normaal gesproken werd dit gedaan door de computer van de CM en de computer van de LM beschikte niet over de software om deze bewerking uit te voeren. Lovell moest het logge schip bijna elk uur manoeuvreren om de 'slow motion barbeque spin' uit te voeren, zoals Chaikin het noemde. Zonder de oriëntatiecontroleschroeven van de CM en met het zwaartepunt extreem uit het midden ten opzichte van het regelsysteem van de lander, maakte dit de situatie problematisch.
"Lovell leek het vermogen te hebben om zich snel aan te passen aan moeilijke situaties", zei Woodfill, "en de gave om snel met oplossingen voor problemen te komen."
Maar dat maakt deel uit van de testpiloot en wat onderscheidde de mannen die werden gekozen om astronauten te worden in het Apollo-programma.
"Een geweldige piloot als Jim Lovell was, ik denk dat een van de Apollo-commandanten die situatie vanuit pilootachtig oogpunt had kunnen aanpakken", vertelde Chaikin telefonisch aan Space Magazine. "Een voordeel dat Lovell in de situatie bracht, was zijn kalme, beheerste persoonlijkheid - een echte aanwinst tijdens die hele beproeving."
Zoals Chaikin het oorspronkelijke Apollo 13-bemanningslid Ken Mattingly citeerde in "Een man op de maan,"Als Apollo 13 een commandant van een ruimtevaartuig moest overkomen, was er niemand die het beter had kunnen aanpakken dan Jim Lovell.
Hier is een aanvullende, meer technische beschrijving van cardanische vergrendeling:
Eerdere artikelen in deze serie:
Deel 4: vroege toegang tot de Lander
